Question

19．圖所示的是其型號比亞迪汽車，當該車啟動或低速行駛時，電池驅(qū)動電動機工作，電機兩端的電壓為250V，通過的電流為80A；當該車高速行駛或電池儲存的電能不足時，內(nèi)燃機工作，若該車以72km/h勻速行駛10min，汽車所受摩擦力為2000N，內(nèi)燃機消耗汽油1.2kg，蓄電池增加的電能為7.2×10⁶J，問：
（1）該車啟動時，驅(qū)動電機的電功率是多大？
（2）該車高速行駛10min克服摩擦力所做的功是多少？
（3）該車內(nèi)燃機的工作效率是多大？（汽油機的熱值q=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道電動機兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)P=UI求出驅(qū)動電機的電功率；
（2）知道汽車行駛的速度和行駛的時間，根據(jù)s=vt求出行駛的路程，根據(jù)W=Fs求出克服摩擦力所做的功；
（3）根據(jù)Q_放=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，有用能量為克服摩擦力所做的功和蓄電池增加的電能之和，根據(jù)消耗公式求出該車內(nèi)燃機的工作效率．

解答 解：（1）驅(qū)動電機的電功率：
P=UI=250V×80A=2×10⁴W；
（2）汽車行駛的速度：
v=72km/h=20m/s，
由v=$\frac{s}{t}$可得，汽車行駛的速度：
s=vt=20m/s×10×60s=12000m，
克服摩擦力所做的功：
W=fs=2000N×12000m=2.4×10⁷J；
（3）汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=1.2kg×4.6×10⁷J/kg=5.52×10⁷J，
獲得的有用能量：
W_有=W+E_電=2.4×10⁷J+7.2×10⁶J=3.12×10⁷J，
該車內(nèi)燃機的工作效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.12×1{0}^{7}J}{5.52×1{0}^{7}J}$×100%≈56.5%．
答：（1）該車啟動時，驅(qū)動電機的電功率是2×10⁴W；
（2）該車高速行駛10min克服摩擦力所做的功是2.4×10⁷J；
（3）該車內(nèi)燃機的工作效率是56.5%．

點評 本題考查了電功率公式、速度公式、做功公式、熱量公式、效率公式的應用，明確汽車消耗燃料獲得的有用能量是解題的關鍵．